浅析集中控制系统概述.
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• PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻 辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应 用而设计的。 • 1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求， 第二年，美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技 术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一 代可编程序控制器，称Programmable ,是世界上公认的第一台PLC. • 从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC 包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成 一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、 电源模块、通讯模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合 配置。
2. 集中（控制）系统的组成
PLC
现场测、监反馈元件
梯形图和现场控制部分
组态软件
2.1.1.集中（控制）系统定义
• 利用计算机技术和可编程控制器，对被控 设备进行智能控制和管理的系统。 • 将原来分散控制和管理的设备有此套系统 来集中控制和管理。
2.1.2集中（控制）系统框图
2.2.1.PLC----集中控制中的核心硬件
• 1.6.1.集控系统的发展
单纯的开关量控制---模拟量控制---组态软件的应用---工业电视、通 讯、信息管理系统系统独立应用、各系统的融合。
• 1.6.2.公司选煤厂集控系统的发展
1994*新庄矿原煤准备车间集控系统，15**台设备的集中控制。---目 前每个选煤厂均有集控系统。
*为94年左右 **大约数。
2.3.1.梯形图程序设计语言的特点
• （１）与电气操作原理图相对应，具有直观性和 对应性； • （２）与原有继电器逻辑控制技术相一致，对电 气技术人员来说，易于撑握和学习； • （３）梯形图中的能流（Power FLow）不是实际 意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继 电器；
2.2.6.PLC的工作原理
• PLC的工作原理 当PLC投入运行后，其工作过程一般分为 输入采样、用户程序执行和输出刷新三个 阶段。 完成上述三个阶段称作一个扫描周期。 在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫 描速度重复执行上述三个阶段。
2.2.7.当代PLC 的发展
• PLC和DCS的设计结构越来越接近.基本构架是操 作站通过以太网接主站，主站通过现场总线接从 站。 • 冗余技术也不断发展，双冗余、三冗余、七冗余。 • 运行方式上灵活分为冷备、热备和同步热备。 • 应用尖端的电子技术，个人计算机的飞速发展， PC机变得稳定而可靠。 • 软PLC，又称为软逻辑。在PC机上安装如Linux、 WinCE等操作系统，而在操作系统中运行逻辑执 行程序，作为PLC系统的主站。
浅析选煤厂集中控制系统
郜海根
cnaghg@163.com
目
录
1.系统介绍。 2. 集中（控制）系统。 3.调度通讯系统。 4.工业电视系统。 5.信息管理系统。 6.集控系统应考虑的几个问题。
1.系统介绍 1.1.按系统分类
集控系统
集中（控制）系统
调度通讯系统
工业电视系统
信息管理系统
PLC 组态软件 现场控制和反馈
2.2.3.PLC中的I/O模块
• PLC与电气回路的接口。 • I/O分为：DI，DO，AI，AO和特殊模块等 模块。 • 常用的I/O分类如下：
按电压水平分，220VAC、110VAC、24VDC 按隔离方式分，继电器隔离、晶体管隔离 按信号类型分，（4-20mA,0-20mA）、（010V,0-5V,-10-10V）等， 按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
2.2.4.PLC中的其他模块
• 电源模块 • 通讯模块 • 机架和背板
2.2.5.选煤厂的PLC主要品牌
• 有美国、德国、日本等不下十几家公司的 产品。 • 在选煤厂控制系统中应用较多的有： 莫迪康（MODICON）公司的984系列PLC， MODICON 公司的Quantum系列PLC；GE 公司90系列PLC；德国西门子公司 （SIEMENS）的S5、 S7系列系列PLC，
程控交换机系统 （和语音系统）
摄像机、 图像云台控制 存储系统
软件 信息采集、 数据处理系统
1.2.按层次分类
生产管理层
实现信息、数据的统计、分析、处理，提供决策依据
过程设置监控层
通过软硬件编码、解析对现场单元进行控制
现场控制层
现场控制硬件（由控制电路、检测元件等构成）
1.3.集控系统的特点和优点
2.3.PLC常用程序设计语言简介
• 梯形图（Ladder Diagram）程序设计语言 • 布尔助记符（Boolean Mnemonic）程序设 计语言 • 功能表图（Sepuential Function Chart）程 序设计语言 • 功能模块图（Function Block）程序设计语 言 • 结构化语句（Structured Text）描述程序设 计语言
• 操作集中、可靠。设备控制、生产信息集中在一个屏幕上。
设备开停采用PLC控制，信息反馈由软件自动生成。
• 控制直观、灵活、智能。所有设备可在一个屏幕（组
态）画面中直观显示，全厂生产中过程情况由一系列（饼、柱、线） 图表显示。流程闭锁、解锁方便。工艺密度调节实现闭环自动控制。
• 安全。控制原理上停车优先、就地优先、故障停车。生产纪录可
查，可追溯性强。
• 社会效益、经Fra Baidu bibliotek效益显著。*减人提效。上下监督。
*--当被控制产品与其相适应时
1.4.集控系统的定义
• 集控系统。采用必要软、硬件将现场生产 中的设备和其相关联的方面，通过监、测、 控、声、光等方法，实现安全生产、自动 过程控制或按工艺需要进行运行的系统。
1.6.集控系统的发展
• PLC优点：
齐全、多样化
可靠性 、易操作性 、灵活性、功能模块的
•2.2.2.PLC中的CPU
• CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用， 每套PLC至少有一个CPU，从用户程序存 贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令 规定的任务产生相应的控制信号，去指挥 有关的控制电路。 • CPU速度和内存容量是PLC的重要参数， 它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软 件容量等。
2. 集中（控制）系统的组成
PLC
现场测、监反馈元件
梯形图和现场控制部分
组态软件
2.1.1.集中（控制）系统定义
• 利用计算机技术和可编程控制器，对被控 设备进行智能控制和管理的系统。 • 将原来分散控制和管理的设备有此套系统 来集中控制和管理。
2.1.2集中（控制）系统框图
2.2.1.PLC----集中控制中的核心硬件
• 1.6.1.集控系统的发展
单纯的开关量控制---模拟量控制---组态软件的应用---工业电视、通 讯、信息管理系统系统独立应用、各系统的融合。
• 1.6.2.公司选煤厂集控系统的发展
1994*新庄矿原煤准备车间集控系统，15**台设备的集中控制。---目 前每个选煤厂均有集控系统。
*为94年左右 **大约数。
2.3.1.梯形图程序设计语言的特点
• （１）与电气操作原理图相对应，具有直观性和 对应性； • （２）与原有继电器逻辑控制技术相一致，对电 气技术人员来说，易于撑握和学习； • （３）梯形图中的能流（Power FLow）不是实际 意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继 电器；
2.2.6.PLC的工作原理
• PLC的工作原理 当PLC投入运行后，其工作过程一般分为 输入采样、用户程序执行和输出刷新三个 阶段。 完成上述三个阶段称作一个扫描周期。 在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫 描速度重复执行上述三个阶段。
2.2.7.当代PLC 的发展
• PLC和DCS的设计结构越来越接近.基本构架是操 作站通过以太网接主站，主站通过现场总线接从 站。 • 冗余技术也不断发展，双冗余、三冗余、七冗余。 • 运行方式上灵活分为冷备、热备和同步热备。 • 应用尖端的电子技术，个人计算机的飞速发展， PC机变得稳定而可靠。 • 软PLC，又称为软逻辑。在PC机上安装如Linux、 WinCE等操作系统，而在操作系统中运行逻辑执 行程序，作为PLC系统的主站。
浅析选煤厂集中控制系统
郜海根
cnaghg@163.com
目
录
1.系统介绍。 2. 集中（控制）系统。 3.调度通讯系统。 4.工业电视系统。 5.信息管理系统。 6.集控系统应考虑的几个问题。
1.系统介绍 1.1.按系统分类
集控系统
集中（控制）系统
调度通讯系统
工业电视系统
信息管理系统
PLC 组态软件 现场控制和反馈
2.2.3.PLC中的I/O模块
• PLC与电气回路的接口。 • I/O分为：DI，DO，AI，AO和特殊模块等 模块。 • 常用的I/O分类如下：
按电压水平分，220VAC、110VAC、24VDC 按隔离方式分，继电器隔离、晶体管隔离 按信号类型分，（4-20mA,0-20mA）、（010V,0-5V,-10-10V）等， 按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
2.2.4.PLC中的其他模块
• 电源模块 • 通讯模块 • 机架和背板
2.2.5.选煤厂的PLC主要品牌
• 有美国、德国、日本等不下十几家公司的 产品。 • 在选煤厂控制系统中应用较多的有： 莫迪康（MODICON）公司的984系列PLC， MODICON 公司的Quantum系列PLC；GE 公司90系列PLC；德国西门子公司 （SIEMENS）的S5、 S7系列系列PLC，
程控交换机系统 （和语音系统）
摄像机、 图像云台控制 存储系统
软件 信息采集、 数据处理系统
1.2.按层次分类
生产管理层
实现信息、数据的统计、分析、处理，提供决策依据
过程设置监控层
通过软硬件编码、解析对现场单元进行控制
现场控制层
现场控制硬件（由控制电路、检测元件等构成）
1.3.集控系统的特点和优点
2.3.PLC常用程序设计语言简介
• 梯形图（Ladder Diagram）程序设计语言 • 布尔助记符（Boolean Mnemonic）程序设 计语言 • 功能表图（Sepuential Function Chart）程 序设计语言 • 功能模块图（Function Block）程序设计语 言 • 结构化语句（Structured Text）描述程序设 计语言
• 操作集中、可靠。设备控制、生产信息集中在一个屏幕上。
设备开停采用PLC控制，信息反馈由软件自动生成。
• 控制直观、灵活、智能。所有设备可在一个屏幕（组
态）画面中直观显示，全厂生产中过程情况由一系列（饼、柱、线） 图表显示。流程闭锁、解锁方便。工艺密度调节实现闭环自动控制。
• 安全。控制原理上停车优先、就地优先、故障停车。生产纪录可
查，可追溯性强。
• 社会效益、经Fra Baidu bibliotek效益显著。*减人提效。上下监督。
*--当被控制产品与其相适应时
1.4.集控系统的定义
• 集控系统。采用必要软、硬件将现场生产 中的设备和其相关联的方面，通过监、测、 控、声、光等方法，实现安全生产、自动 过程控制或按工艺需要进行运行的系统。
1.6.集控系统的发展
• PLC优点：
齐全、多样化
可靠性 、易操作性 、灵活性、功能模块的
•2.2.2.PLC中的CPU
• CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用， 每套PLC至少有一个CPU，从用户程序存 贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令 规定的任务产生相应的控制信号，去指挥 有关的控制电路。 • CPU速度和内存容量是PLC的重要参数， 它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软 件容量等。